[發明專利]具有力矩和位置感知的仿人假手拇指機構

無效

• 申請號: 200910071793.5
• 申請日: 2009-04-16
• 公開（公告）號: CN101524846A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 王偉;王新慶;劉伊威;姜力;劉宏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J15/08
• 分類號: B25J15/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 朱永林

技術領域

本發明涉及一種仿人假手拇指機構。

背景技術

現有大部分假手的傳感裝置均不完善，從而限制了假手的應用；現有假手的拇指，相當一部分采用了欠驅動原理方式。公開號為CN1803413A、名稱為“欠驅動自適應假手的拇指機構”的發明專利申請，雖然其拇指包絡性較好，但由于其需要儲能元件(扭簧)，決定了拇指的尺寸比較大，且實驗表明，由于儲能元件的存在，拇指在運動的起點和終點會發生震動，這些都限制了欠驅動技術在假手中的應用。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的假手傳感裝置不完善和欠驅動拇指尺寸比較大，且在運動的起點和終點會發生震動的問題，進而提供一種具有力矩和位置感知的仿人假手拇指機構。

本發明的具有力矩和位置感知的仿人假手拇指機構由拇指電機、減速箱、減速箱座、力矩傳感裝置、位置傳感裝置、基座、基關節軸、力矩傳感器軸、近指節左側板、近指節右側板、近指節連桿基座、近指節連桿、連桿軸、套筒、球鉸、球鉸銷軸、球鉸套、球連桿、中關節軸盤、中關節軸盤軸、中指節連桿、中指節連桿下軸、中指節連桿上軸、中指節左側板、中指節右側板、指尖軸和指尖組成，所述電機的輸出端與減速箱的輸入端連接，減速箱通過減速箱座固定在基座上，所述力矩傳感裝置由大傘齒輪、力矩傳感器、大傘齒輪銷和力矩傳感器應變片組成，所述位置傳感裝置由小傘齒輪、磁鋼元件座、磁鋼元件、霍爾器件和位置傳感處理電路板組成，小傘齒輪連接在減速箱的輸出軸上，小傘齒輪與大傘齒輪嚙合，大傘齒輪套裝在基關節軸上，基關節軸安裝在基座上，基關節軸傾斜于近指節左側板和近指節右側板布置，力矩傳感器通過大傘齒輪銷與大傘齒輪固接，力矩傳感器軸置于近指節左側板和近指節右側板之間并將力矩傳感器與近指節左側板和近指節右側板連接在一起，力矩傳感器應變片貼在力矩傳感器的兩側，連桿軸置于近指節左側板和近指節右側板之間，近指節連桿基座固定在基座上，近指節連桿的一端與近指節連桿基座鉸接在一起，連桿軸的一端和近指節連桿的另一端通過球鉸銷軸與球鉸連接在一起，連桿軸的另一端通過套筒與近指節左側板和近指節右側板連接，球鉸安裝在球鉸套一端的套頭內，球鉸套的另一端與球連桿的一端鉸連在一起，球連桿的另一端與中關節軸盤的下端通過銷連接在一起，中關節軸盤的旋轉軸設置在近指節左側板和近指節右側板之間的上端，中關節軸盤的上端設置在中指節左側板與中指節右側板之間的下端，且通過中關節軸盤軸與中指節左側板與中指節右側板相連接，中指節連桿設置在中指節左側板與中指節右側板之間，中指節連桿的下端通過中指節連桿下軸與近指節左側板和近指節右側板鉸接在一起，中指節連桿的上端通過中指節連桿上軸與指尖鉸接在一起，所述指尖軸設置在中指節左側板和中指節右側板之間的上端，所述指尖通過指尖軸與中指節左側板和中指節右側板鉸接在一起，近指節左側板、近指節右側板、基座、近指節連桿與連桿軸組成一平面四連桿機構，近指節左側板、近指節右側板、連桿軸、球鉸套、球連桿與中關節軸盤組成一空間四桿機構，所述磁鋼元件座放置在小傘齒輪的孔內，磁鋼元件放置在磁鋼元件座內，霍爾器件通過位置傳感處理電路板與基座固接。

本發明具有以下有益效果：本發明的傳感裝置完善和拇指尺寸比較小，且在運動的起點和終點運動穩定，具有力矩和位置感知功能，本發明還具有開合速度快、外觀及運動軌跡擬人化和抓取力大的優點。

附圖說明

圖1是本發明的整體外觀示意圖，圖2是隱藏近指節右側板和中指節右側板的結構示意圖，圖3是圖2的左視結構示意圖，圖4是圖3的A-A剖視圖，圖5是隱藏基座、近指節右側板、中指節右側板的結構示意圖，圖6是本發明的大傘齒輪、力矩傳感器和大傘齒輪銷位置關系局部剖視圖，圖7是本發明的位置傳感裝置安裝示意圖。

具體實施方式